Celebrando uma Década de Inovação com Lay Filaments

Toda invenção começa como um experimento e é considerada revolucionária em algum grau. A manufatura aditiva não é diferente neste aspecto, e o aspecto experimental e revolucionário de novos materiais e tecnologias na impressão 3D é sempre muito marcante e emocionante. Isso se deve ao fato de a impressão 3D ser relativamente nova, mas estar se desenvolvendo em um ritmo verdadeiramente impressionante, principalmente porque cada vez mais setores e empresas decidem entrar na Indústria 4.0 com a ajuda da manufatura aditiva. Isso significa uma imensa variedade de necessidades a atender e desafios a superar.

Dez Anos Produtivos no Mercado de Impressão 3D

Há 10 anos, quando o mercado de impressão 3D só tinha PLA e ABS para oferecer, um engenheiro alemão, Kai Parthy, lançou seu primeiro filamento chamado LayWoo-D3. Na época, era o primeiro filamento de madeira no mercado e o próprio inventor despertou interesse na comunidade de impressão 3D. Sua próxima invenção, LayBrick, incentivou outros fabricantes a começarem a experimentar com filamentos de madeira e cerâmica também. Hoje pode-se dizer com segurança que Kai Parthy não decepcionou, pois não parou de entregar filamentos para impressão 3D e outras invenções, como um hotend de dupla cor ou soluções anti-warp.

O Catálogo Lay Filaments

O catálogo Lay Filaments consiste em mais de 10 filamentos inovadores (alguns com variações) com propriedades interessantes, muitas vezes ainda inigualáveis no mercado de impressão 3D. Os filamentos Lay têm usos muito únicos e práticos, e mais frequentemente do que não, produzem um objeto que não parece impresso em 3D, o que em certas aplicações pode ser uma vantagem. Todos os filamentos de Kai Parthy são produtos de alta qualidade submetidos a testes extensivos antes de serem lançados no mercado. Alguns dos filamentos Lay mais inventivos são GrowLay, a série LayWood, LayBrick, LayCeramic, Reflect-o-Lay, SoLay, MoldLay, a série PoroLay e a série LayAway.

GrowLay

No momento de seu lançamento, o filamento GrowLay era um material nunca antes visto na impressão 3D. É um filamento microcapilar biodegradável que pode absorver água, fertilizante líquido, sementes e substrato, por isso pode servir como estrutura para cultivo de plantas, fungos, líquen, musgo e até queijo.

Imagem 1: Peças impressas em 3D com filamento GrowLay marrom e branco. Fonte: Lay Filaments.

Vem em duas opções: GrowLay Marrom e GrowLay Branco. Ambos podem ser tingidos com corantes alimentícios e esterilizados (nunca termicamente), o que os tornou muito populares em centros de pesquisa, instituições farmacêuticas e até chefs criativos.

Vídeo 1: Como imprimir em 3D com filamento GrowLay Marrom. Fonte: RucklerSaga.

Enquanto o GrowLay Marrom contém células de madeira natural em sua composição, o GrowLay Branco não as contém, o que se traduz em menor resistência à tração e rigidez. Isso o torna ligeiramente mais difícil de imprimir em 3D e, por esse motivo, é recomendado para quem tem experiência com o GrowLay Marrom.

A Série LayWood

LayWoo-D3 é o filamento com que tudo começou em 2012. Este filamento é composto por 40% de fibras de madeira e seu acabamento superficial é semelhante ao da madeira. Pode ser lixado e pintado e muda de cor dependendo da temperatura de extrusão, o que o torna perfeito para impressão 3D de peças decorativas, como decoração de interiores ou molduras de madeira.

Imagem 2: LayWoo-D3 (direita) e LayWood Flex (esquerda) da Lay Filaments. Fonte: Lay Filaments.

LayWood Flex foi criado a partir do LayWoo-D3 adicionando componentes flexibilizadores. É composto por 35% de fibras de madeira, um aglomerante polimérico e um flexibilizador. Como o LayWoo-D3, pode ser lixado e pintado, e a temperatura de extrusão altera sua flexibilidade e cor, o que pode ser usado para recriar o efeito de anéis de crescimento anuais.

LayBrick e LayCeramic

LayBrick é composto por arenito e um aglomerante polimérico, e seu acabamento superficial lembra pedra ou cerâmica, embora não seja um filamento cerâmico em termos de propriedades. Sua rugosidade aumenta ou diminui dependendo da temperatura de extrusão. Como o LayWood, LayBrick é perfeito para impressão 3D de peças decorativas ou para impressão de modelos arquitetônicos.

Imagem 3: Os filamentos LayBrick (esquerda) e LayCeramic (direita) de Kai Parthy. Fonte: Lay Filaments.

LayCeramic, por outro lado, é um filamento com propriedades cerâmicas reais. Um objeto impresso em 3D com este filamento precisa ser submetido a um processo de desligamento e sinterização para remover o aglomerante polimérico e tornar a peça totalmente cerâmica. Em seguida, a peça pode ser processada adicionalmente (por exemplo, esmaltada) para dar-lhe aparência cerâmica.

Reflect-o-Lay

Reflect-O-Lay é um filamento feito de PLA semi-flexível e esferas retrorrefletivas, outra invenção de Kai Parthy. O filamento é preenchido com milhões de pigmentos refletivos que brilham intensamente quando iluminados por uma lanterna ou faróis de carro, independentemente do ângulo.

Vídeo 2: A teoria por trás do filamento Reflect-O-Lay. Fonte: Lay Filaments.

Reflect-O-Lay pode ser usado para imprimir acessórios de bicicleta ou sinalização passiva para visibilidade e segurança no trânsito, ou acessórios que brilham no escuro. Peças impressas em 3D com Reflect-O-Lay são flexíveis e laváveis, podendo ser coladas ou costuradas em roupas e lavadas sem risco de perder as propriedades refletivas.

SoLay

SoLay é um filamento tão elástico quanto borracha (dureza Shore 90A) e destina-se a ser usado de forma semelhante à borracha, por exemplo, em solas de sapatos, cintos ou pulseiras. Foi desenvolvido com o setor têxtil em mente, mas pode ser usado em outras indústrias, tanto para prototipagem quanto para impressão 3D de peças de uso final. É perfeito para impressão 3D de calçados experimentais, pois pode ser pintado (tanto o filamento quanto a peça impressa) com tintas à base de álcool.

Imagem 4: Tingimento de uma peça impressa em 3D com filamento SoLay. Fonte: Lay Filaments.

É fácil de imprimir em 3D e recomenda-se fazê-lo em uma impressora com extrusora direta (melhor para filamentos flexíveis), como a Raise 3D Pro2 ou a Creality CR-10.

MoldLay

MoldLay é o mais recente lançamento de Kai Parthy. É um filamento com propriedades de cera. Foi projetado para impressão 3D de moldes para fundição a cera perdida, bem como moldes permanentes para metais. Manifesta quase nenhuma tensão e não requer mesa aquecida para impressão 3D. No método de fundição a cera perdida, o molde é envolvido por concreto e o modelo de filamento derrete no interior, deixando uma forma para ser preenchida com o metal fundido desejado.

Vídeo 3: Fundição a cera perdida com filamento MoldLay. Fonte: Lay Filaments.

Uma vez pronta a peça, o concreto restante pode ser removido submergindo a peça em um banho de ácido cítrico por algumas horas. MoldLay torna o processo de moldagem mais simples, acessível e rápido do que a fundição a cera perdida tradicional. Não emite fumos tóxicos ao derreter e não requer equipamento especialista, pois MoldLay pode ser derretido em um forno de cozinha comum.

A Série PoroLay

Lay-Fomm e Gel-Lay são dois filamentos muito únicos da família PoroLay. Os materiais da família PoroLay foram projetados para imprimir objetos microporosos, flutuantes e elásticos, semelhantes a espuma, borracha ou couro.

Lay-Fomm, disponível em duas opções: LayFomm 40 (dureza Shore 40A) e LayFomm 60 (Shore 60A), é altamente poroso e parcialmente solúvel. É feito de um polímero e PVA, um material solúvel. O objeto impresso em 3D é rígido e forte, mas quando colocado em água, o PVA se dissolve e resta um objeto de borracha elástica microporosa. É ideal para impressão 3D de objetos esponjosos elásticos, por exemplo, uma simulação de vida marinha. Quanto maior o tempo de imersão, mais flexível o objeto se torna. Além disso, peças impressas em 3D com LayFomm podem ser umedecidas com outros líquidos, como óleo, glicerina, tintas, soluções salinas, líquidos iônicos ou para serem condutivas eletricamente.

Vídeo 4: Uma esponja impressa em 3D com filamento LayFomm. Fonte: Lay Filaments.

GelLay, por outro lado, imita gelatina quando entra em contato com água. É composto por um elastômero TPE e PVA solúvel. É muito útil para impressão 3D de objetos macios para aplicações onde contato com água e flutuabilidade são necessários, por exemplo, em biomecânica.

Vídeo 5: Impressão 3D com filamento GelLay de Kai Parthy. Fonte: Lay Filaments.

O objeto impresso em 3D é forte e rígido, mas uma vez enxaguado ou submerso em água, o PVA no GelLay se dissolve e o objeto ganha propriedades gelatinosas. Similarmente ao filamento LayFomm, o filamento GelLay pode ser umedecido com líquidos diferentes de água, como óleo, glicerina, tintas, soluções salinas, líquidos iônicos ou para ser condutivo eletricamente.

A Série LayAway

A série LayAways é uma família de materiais de suporte de Kai Parthy e é formada por EthyLay, High-T-Lay (anteriormente conhecido como Chamberlay), LayCloud e LayPVA. Materiais de suporte ajudam a obter estruturas complexas e intrincadas ao imprimir com tecnologia FDM. Uma vez que o objeto é impresso, o suporte é removido manualmente ou por dissolução. Para impressão 3D com materiais de suporte, é necessária uma impressora 3D com extrusora dupla, como a BCN Epsilon W27 ou a Raise3D E2.

High-T-Lay, anteriormente Chamberlay, é um filamento de suporte solúvel em água para materiais com alta temperatura de amolecimento. Pode ser combinado com materiais técnicos como PC ou POM, bem como filamentos padrão como ABS, graças à sua temperatura de extrusão de 240°C e capacidade de suportar temperaturas de câmara de cerca de 100°C por períodos prolongados. High-T-Lay pode ser dissolvido em água, o que significa que não requer área de trabalho ventilada, como acontece ao trabalhar com D-Limoneno, um solvente necessário ao trabalhar com outros materiais de suporte como HiPS.

Imagem 5: O material de suporte High-T-Lay para materiais de alta temperatura. Fonte: Lay Filaments.

LayCloud é o primeiro material de suporte no mercado especificamente projetado para uso com filamentos flexíveis ou semi-flexíveis, como TPU e TPE. Pode ser impresso a temperaturas de até 240°C e dissolve-se tanto em água quente quanto fria, embora a água quente acelere o processo. Por ser solúvel em água, oferece vantagem prática sobre materiais de suporte como HiPS que requerem D-Limoneno como solvente, substância que precisa ser usada em áreas bem ventiladas com equipamento de proteção.

Imagem 6: Os materiais de suporte LayCloud da série LayAway. Fonte: Lay Filaments.

LayPVA é outro filamento solúvel de Kai Parthy. PVA (polivinil acetato) é um material solúvel em água frequentemente usado como material de suporte. Não emite fumos tóxicos, é incolor e pode ser dissolvido tanto em água quente quanto fria, e, similarmente ao LayCloud, a água quente dissolve LayPVA mais rápido. É ligeiramente mais rígido que outros filamentos PVA, o que o torna mais fácil de imprimir. É projetado para ser usado com PLA, ABS e Nylon. O LayPVA foi projetado para ser mais resistente à distorção térmica e degradação térmica dentro do extrusor, que tende a ser um problema com outros filamentos PVA. Portanto, pode ser usado com impressoras 3D com mesa aquecida e ainda aderir bem.

Materiais de Impressão 3D Únicos e Visionários

Kai Parthy é um criador de materiais extremamente criativo e prolífico. Ele introduz um novo filamento inimaginável aproximadamente a cada ano, tendo agora cerca de uma dúzia de materiais originais e inigualáveis em seu portfólio.

Lay Filaments são filamentos muito versáteis e podem ser usados em muitos setores, por usuários com diferentes graus de habilidade, e para numerosas aplicações como moldes, suportes, bases para cultivo de plantas, itens decorativos de madeira e cerâmica, têxteis, acessórios de segurança viária ou objetos esponjosos e gelatinosos.

A comunidade de impressão 3D espera impacientemente o próximo material engenhoso de Kai Parthy. Que os próximos 10 anos de seu trabalho tragam mais filamentos de ponta para as novas necessidades que surgem na manufatura aditiva a cada dia.